Поверхность Луны «искрит» под действием солнечного излучения

Мощные солнечные бури могут электрически заряжать грунт в приполярных областях поверхности Луны, находящихся в вечной тени (permanently shadowed regions, PSR), и, возможно, провоцировать возникновение «искр», под действием которых происходит плавление и испарение горных пород.   Количество разрушаемых таким образом горных пород сравнимо с количеством пород, испаряемых в результате бомбардировки поверхности Луны метеороидами, считают исследователи из НАСА. Эти изменения структуры вещества поверхности Луны можно будет наблюдать в будущем при анализе образцов грунта из областей PSR, в которых могут находиться ключи к пониманию истории Луны и Солнечной системы.

Луна почти полностью лишена атмосферы, поэтому космическая среда напрямую воздействует на её поверхность. Падения небольших метеороидов постоянно «взрыхляют» верхний слой поверхности Луны, состоящий из пыли и горных пород и называемый реголитом.

«Примерно 10 процентов пород этого «взрыхленного» слоя было расплавлено или испарено в результате падений метеороидов, - сказал главный автор нового исследования Эндрю Джордан (Andrew Jordan) из Университета Нью-Гэмпшира, США,. – Мы обнаружили, что в вечно затененных областях поверхности Луны искры, возникающие под действием солнечных бурь, могут плавить или испарять примерно такое же количество вещества».

Предложенный авторами механизм возникновения таких «взрыхляющих» искр состоит в следующем. Сначала под действием высокоэнергетического излучения Солнца лунный грунт заряжается, при этом небольшие по размерам электроны проникают в слой грунта на относительно большую глубину, по сравнению с более крупными положительными ионами. Таким образом, формируется двойной электрический слой. В обычных условиях образующийся двойной электрический слой непрерывно и довольно быстро разряжается, однако в условиях PSR-областей для разряда слоя могут возникнуть кинетические ограничения, и заряд будет накапливаться, до тех пор пока не произойдет электрического пробоя слоя диэлектрика, заключенного между заряженными слоями, подобного электрическому пробою диэлектрика конденсатора при превышении максимально допустимого для него напряжения. Этот пробой сопровождается резким снижением электрического сопротивления диэлектрика и возникновением мощных канальных токов, плавящих и испаряющих горные породы в приповерхностном слое лунного грунта, объясняют Джордан и его команда.